Qt绘图 使用QWT绘制科学图表、绘图

Qwt是一个基于LGPL版权协议的开源项目，其目标是提供一组2D的窗体库显示技术领域的数据，数据源以浮点数组或范围的方式提供，输出方式可以是Curves（曲线），Slider （滚动条），Dials（圆盘），compasses（仪表盘）等等。该工具库基于Qt开发，所以也继承了Qt的跨平台特性，据原作者文档所说，该项目在Qt-win/Qt-x11/Qt-embedded （qvfb环境）上都测试过，运行正常。项目的主页在：https://www.sodocs.net/doc/ea1618766.html,/

在网上搜了一下，发现关于qwt的中文资料实在很少，基本上只有关于编译和安装的文章。实际上经过笔者实践，Qwt的编译和运行实在乏善可陈，qmake;make就可以搞定，没什么可memo的东西，所以这篇文章将以扫盲为主，介绍Qwt的feature。

当然按照正常的顺序，我们还是从编译安装开始。从svn服务器上下载最新代码：svn co https://https://www.sodocs.net/doc/ea1618766.html,/svnroot/qwt/trunk/qwt

进入qwt目录，运行你电脑上qt4对应的qmake，再运行make编译。如笔者环境中是$ cd qwt

$ export PATH=/usr/local/Trolltech/Qt-4.5.1/bin/:$PATH

$ qmake

$ make

编译要花个几分钟的时间。成功后在lib下会生成libqwt.so*文件，并且examples也参与编译，生成的binary在examples/bin下，我们可以运行这些例子初步查看qwt的功能。

$export LD_LIBRARY_PATH=$PWD/lib

$cd examples/bin

$ ./simple

simple是qwt自带的例子中最简单的一个，一共只有一百来行的代码，实现了数学中的正弦函数(sin())和余弦函数(cos())曲线。如下图：

这个例子里用到的核心类有四个（以下内容是笔者的理解，有可能有不对的地方，请酌情阅读）：

QwtPlot

类似一个2D绘图的容器，里面可以放其他的QwtPlotItem派生类对象，比如本例子中使用的QwtPlotMarker等。（有点类似Qt里的graphicsview的感觉。）这个类负责控制绘图数据的产生和传递，并且绘制一个坐标轴。

QwtPlotMarker

标尺类，用于绘制刻度线。

QwtPlotCurve

曲线类，用于绘制各种曲线。

QwtSyntheticPointData

比较奇怪，这是个undocumented的类，估计不小心被作者遗漏了，文档中没有提供该类的说明，只能从源码中寻找答案了，这一点很让人郁闷。通过看code当中的注释和例子代码，笔者的理解是该类负责产生数据，它的作用是提供固定数量的浮点数的点，点的数量在构造类时传入。获取数据时QwtPlotCurve类会调用该类的y()方法获取纵坐标。

程序的基本流程是：

1、初始化绘图容器，设置坐标轴的参数

// Set axes

setAxisTitle(xBottom, “x –>”);

setAxisScale(xBottom, 0.0, 10.0);//横坐标从0到10，xBottom表示横坐标的方向从下往上

setAxisTitle(yLeft, “y –>”);

setAxisScale(yLeft, -1.0, 1.0); //纵坐标－1到1，yLeft表示纵坐标的方向从左到右

2、添加正弦余弦曲线

// Insert new curves

QwtPlotCurve *cSin = new QwtPlotCurve(”y = sin(x)”);

#if QT_VERSION >= 0×040000

cSin->setRenderHint(QwtPlotItem::RenderAntialiased);

#endif

cSin->setPen(QPen(Qt::red));//红色曲线

cSin->attach(this);

QwtPlotCurve *cCos = new QwtPlotCurve(”y = cos(x)”);

#if QT_VERSION >= 0×040000

cCos->setRenderHint(QwtPlotItem::RenderAntialiased);

#endif

cCos->setPen(QPen(Qt::blue));//蓝色曲线

cCos->attach(this);

3、设置曲线的数据内容

// Create sin and cos data

cSin->setData(FunctionData(::sin));

cCos->setData(FunctionData(::cos));

4、添加横纵标尺线作为坐标的参照

// Insert markers

// …a horizontal line at y = 0…

QwtPlotMarker *mY = new QwtPlotMarker();

mY->setLabel(QString::fromLatin1(”y = 0″));

mY->setLabelAlignment(Qt::AlignRight|Qt::AlignTop);

mY->setLineStyle(QwtPlotMarker::HLine);//线的方向

mY->setYValue(0.0);//标尺线画在y＝0的位置

mY->attach(this);

// …a vertical line at x = 2 * pi

QwtPlotMarker *mX = new QwtPlotMarker();

mX->setLabel(QString::fromLatin1(”x = 2 pi”));

mX->setLabelAlignment(Qt::AlignLeft | Qt::AlignBottom);

mX->setLabelOrientation(Qt::Vertical);

mX->setLineStyle(QwtPlotMarker::VLine);

mX->setLinePen(QPen(Qt::black, 0, Qt::DashDotLine));

mX->setXValue(2.0 * M_PI);//该标线画在x＝2PI的位置

mX->attach(this);

同样的功能如果用Qt来写的话需要写大量的绘图代码，比较麻烦，但使用Qwt的封装库代码更OO且更容易理解和维护。在这个例子中使用Qwt的优势体现得可能还不太明显，相比而言复杂一些的图表更能体现Qwt的优越性。再来几个例子的截图：

怎么样，这几个例子还是满炫的吧？总的来说这个库的实用性还是比较强的，值得一试。有兴趣的同学不妨也下载下来自己玩一玩。